Međunarodni tim istraživača otkrio je novu komponentu perifernog nervnog sistema koja deluje tako što povećava energetski metabolizam u telu. Ovo otkriće otvara put razvoju jednostavnijih i jeftinijih lekova za kontrolu gojaznosti i povećanja telesne težine, bez obzira na količinu unesene hrane.
U članku objavljenom u časopisu Nature, istraživači sa Univerziteta u Oksfordu u Ujedinjenom Kraljevstvu i Centra za istraživanje gojaznosti i komorbiditeta (OCRC) opisuju gde i kako ova komponenta perifernog nervnog sistema deluje preko neuropeptida I (NPI) na energiju i utrošak kalorija.
Ovaj neurotransmiter, koji je odgovoran za prenošenje informacija između jednog neurona i drugog u mozgu, naučnici su opširno proučavali u vezi sa centralnim nervnim sistemom, ali njegovo delovanje na perifernim nervima (izvan mozga i kičmene moždine) i sposobnost da nikada nije proučavano delovanje u masnim ćelijama (adipocitima) za zaštitu tela od gojaznosti.
„Pošto ova nova komponenta ne deluje na mozak, već na periferiju (periferni nervni sistem) organizma, otvara novu perspektivu za razvoj lekova koji mogu lakše, efikasnije i još jeftinije lečiti gojaznost.
„To je zato što, za razliku od najnovijih lekova protiv gojaznosti koji deluju na mozak, novi terapijski pristup ne bi morao da bude veliki molekul [biološki lek], a još manje da može da pređe [krvno-moždanu] barijeru koja štiti mozak, u velikoj meri pojednostavljujući pitanja pristupa i razvoja novog leka“, kaže Licio Velloso, glavni istraživač OCRC-a i jedan od autora istraživanja. članak.
Treba objasniti da je periferni nervni sistem podeljen u dve velike grupe: somatski i autonomni. Dok somatski nervni sistem reguliše dobrovoljne pokrete i senzacije na koži (dodir, hladnoća, toplota), drugi je odgovoran za pokrete kao što su otkucaji srca i krvni pritisak, koji funkcionišu nezavisno od volje pojedinca.
Autonomni nervni sistem je takođe podeljen na dva dela. Simpatična grana je odgovorna za pripremu tela za situacije budnosti, suočavanja ili bežanja od pretnje. Stoga uključuje promene kao što su ubrzani rad srca i povećana potrošnja energije. Parasimpatički nervni sistem, s druge strane, normalizuje funkcionisanje unutrašnjih organa kada pretnja prođe.
„Udžbenici neuroanatomije, na primer, opisuju da simpatički nervni sistem funkcioniše tako što oslobađa noradrenalin na nervnim završecima. U studiji je, međutim, otkriveno da pored noradrenalina, ovi nervi takođe eksprimiraju neuropeptid I, nešto što je ranije bilo nepoznato u ovom delu. nervnog sistema.
„Kada je NPI aktivan u hipotalamusu, osoba oseća glad. U perifernom nervnom sistemu, s druge strane, otkriveno je da NPI ima suprotan efekat, ubrzavajući metabolizam i, posledično, potrošnju energije“, objašnjava Velloso.
Osim što su dokazali postojanje nove komponente, istraživači iz Oksforda su pokazali da NPI deluje na jednu trećinu simpatičkih nerava raspoređenih po celom telu, promovišući proizvodnju novih masnih ćelija uključenih u termogenezu (sagorevanje energije i stvaranje toplote).
Za razliku od belog masnog tkiva, koje skladišti višak utrošenih kalorija, smeđi i bež adipociti igraju metabolički korisnu ulogu koristeći uskladištenu mast za oslobađanje toplote.
U laboratoriji istraživačice Ane Domingos u Oksfordu, naučnici su otkrili da se oslobađanje NPI u perifernom nervnom sistemu odvija u sinapsama koje su u kontaktu sa muralnim ćelijama (nalaze se oko krvnih sudova koji infiltriraju tkiva).
„Važna karakteristika muralnih ćelija je da su one prekursori specifične vrste masnog tkiva, smeđeg masnog tkiva, koje je neophodno za regulisanje metabolizma“, rekao je Velloso za agenciju FAPESP.
„Na ovaj način, istraživački tim iz Oksforda je otkrio da kada se nerv poveže sa zidnom ćelijom preko sinapse, on oslobađa NPI i aktivira diferencijaciju zidne ćelije, koja postaje prekursor smeđeg masnog tkiva, nešto veoma važno za bolji metabolizam. kontrolu“.
Poslednji deo studije sproveden je u laboratoriji UNICAMP. Da bi okarakterisali delovanje nove komponente perifernog nervnog sistema, istraživači su koristili miševe genetski modifikovane da ne eksprimiraju neuropeptid I u simpatičkom nervnom sistemu.
„Uočili smo da su ove životinje postale gojazne i da su imale poteškoće u održavanju stabilne telesne temperature kada su bile izložene hladnoći [nizak termogeni kapacitet]. Takođe su imale metaboličke poremećaje, kao što je predispozicija za razvoj dijabetesa. S druge strane, životinje sa NPI koji su jeli istu količinu hrane kao i ostali pokazali su zaštitu od gojaznosti“, kaže ona.
Jedna zanimljivost koju je otkrila grupa je da NPI ima potpuno različite efekte na telesnu težinu kada je u centralnom nervnom sistemu i kada je u perifernom nervnom sistemu. Dok u mozgu NPI ometa sitost – izazivajući glad – na periferiji je njegov odnos sa energetskim metabolizmom, promovišući proliferaciju ćelija koje sagorevaju masti umesto da ih skladište.
„Već je bilo poznato da termogeni adipociti mogu da potiču iz ćelija murala. Takođe je bilo poznato da ćelije murala mogu da otkriju NPI jer imaju receptor za ovaj neuropeptid [protein NPIR1]. Ono što smo uspeli da pokažemo po prvi put je da bez NPI u perifernom sistemu, miševi postaju gojazni – ne zato što jedu više, već zato što sagorevaju manje masti, kao što je naša studija pokazali su da ovi nervi koji proizvode NPI degenerišu sa početkom gojaznosti izazvane ishranom“, izveštava Domingos.
Prema istraživaču, zaštitna uloga NPI protiv gojaznosti koja je sada otkrivena kod miševa pruža biološki mehanizam koji se može povezati sa ljudskom genetskom osobinom koju je nedavno otkrio Portal znanja o zajedničkim metaboličkim bolestima (CMDKP).
Alat, koji kvantifikuje učešće različitih gena u bolestima, pokazao je da je NPI povezan sa ljudskom gojaznošću, ali ne i sa izmenjenim obrascima ishrane.
„Ovo je prilično iznenađujuće pošto postoje desetine studija koje pokazuju delovanje NPI u neuronima mozga koji promovišu unos hrane – otuda i njegovo označavanje kao stimulans apetita [oreksigeni peptid]“, kaže ona.
„Kako bi, onda, promene u NPI mogle biti paradoksalno povezane sa visokim indeksom telesne mase [BMI] kod ljudi, ali ne i sa promenama u obrascima ishrane? Naša studija otkriva moguće objašnjenje za ovo sugerišući da disipacija energije može da igra važniju ulogu ulogu nego apetit u održavanju telesne težine kod nekih pojedinaca – iako ne kod većine njih“, zaključuje Domingos.
Prema Vellosou, otkriće i karakterizacija ove nove komponente autonomnog nervnog sistema—koja reguliše metabolizam na periferiji tela—utire put za razvoj novih terapija lekovima za gojaznost.
„Očekivanje je da bi molekul – verovatno ligand za neuropeptidni I receptor – mogao da deluje povećanjem metabolizma, sagorevanjem kalorija, što je upravo ono što smo otkrili da NPI radi u perifernom nervnom sistemu“, kaže ona.
